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《離焦模糊圖像的維納濾波恢復(fù)》由會員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、第35卷第2期光學(xué)技術(shù)Vl0I.35No.22009年3月OPTICALTECHNIQUEMarch2009文章編號:1002—1582(2009)02—0295—04離焦模糊圖像的維納濾波恢復(fù)孫輝,張葆,劉晶紅,李仕,(1.中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所,長春130031;2.中國科學(xué)院研究生院,北京100039)摘要:為消除離焦誤差產(chǎn)生的圖像模糊,介紹了基于逆濾波和維納濾波的離焦模糊圖像復(fù)原方法。從光學(xué)成像原理出發(fā),根據(jù)高斯方程計(jì)算離焦誤差,建立離焦誤差與光學(xué)傳遞函數(shù)之間的關(guān)系。討論了離焦誤差
2、對光學(xué)成像系統(tǒng)傳遞函數(shù)的影響。通過建立線性空間不變的模糊模型,構(gòu)建點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)和光學(xué)傳遞函數(shù),采用與模糊過程相反的處理方法進(jìn)行圖像復(fù)原,消除離焦誤差造成的圖像模糊。測試實(shí)驗(yàn)中,對標(biāo)準(zhǔn)樣本lena圖像進(jìn)行了離焦模糊處理,采用維納濾波算法復(fù)原圖像,選擇不同的離焦半徑和維納濾波參數(shù)進(jìn)行對比。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:維納濾波方法可有效消除離焦模糊;抑制噪聲干擾和“振鈴效應(yīng)”;可把圖像峰值信噪比提高到6dB以上。關(guān)鍵詞:離焦模糊;圖像復(fù)原;光學(xué)傳遞函數(shù)(rF);維納濾波;逆濾波;點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)(PSF)中圖分類號:TN911.73
3、文獻(xiàn)標(biāo)識碼:AAnalysisonoutoffocuserrorandrestorationofblurredimagewithWienerfilterSUNHui,ZHANGBao,LIUJing.hong,LIShi’(1.ChangchunInstituteofOptics,F(xiàn)ineMechanicsandPhysics,ChineseAcademy0fSciences,Changchun130031,China)(2.GraduateSchooloftheChineseAcademyofScien
4、ces,Beijing100039,China)Abstract:InordertOrecoveroriginalimagefromoutoffocusblurredimage,amethodofrestorationbasedoninversefilterandWienerfilterisintroduced.Therelationshipbetweenoutoffocuserrorinanimagingsystemandblurredimageisdiscussed,andtheoutoffocuso
5、pticaltransferfunctionispresented.TherestorationtechniqueisorientedtowardmathematicallymodelingthedegradationandapplyingtheinverseprocesstOrecovertheoriginalimage.Inimagerestorationprocessing,thepointspreadfunction(PSF)andopticaltransferfunction(OTF)ofdef
6、ocusisusedtorestoredegradedimagewithinversefilterorWienerfilter.UsingoriginalLenaimageinthetestexperiment,andthedescriedWienerfiltertechniqueistestedinasimulatedexperi—meritonavarietyofparametersincludingoutoffocusradiusandpowerspectrumratio.Theexperiment
7、sshowthatqualityim—provedimagescanbeobtainedwiththeWienerfilterandproperPSF,therestorediI~geshowsreducedrir~ngandnoisesef—fects,thepeek-signal—to-noise-ratio(PSNR)isadvancedabove6dB.Keywords:outoffocusblur;imagerestoration;opticaltransferfunction(OTF);Wie
8、nerfilter;inversefilter;pointspreadfunction(PSF)在數(shù)字圖像處理研究中,比較早地開展了圖像1引言復(fù)原技術(shù)的研究,從20世紀(jì)40年代初期Norbert隨著現(xiàn)代電子技術(shù)的發(fā)展,以CCD和SWiener提出最小均方估計(jì)器開始,圖像復(fù)原技術(shù)被為代表的新型成像傳感器的應(yīng)用越來越廣泛,在日廣泛用于光學(xué)、信號和其它應(yīng)用領(lǐng)域。從20世紀(jì)常生活、醫(yī)療、工業(yè)、軍工等領(lǐng)域已在很大程度上取50年代開始被美